<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
</head>
<body>

                    <h4>base64</h4>
                    <div class="x-wiki-info"><span>627次阅读</span></div>
                    <hr style="border-top-color:#ccc" />
                    <div class="x-wiki-content x-content"><p>Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。</p>
<p>用记事本打开<code>exe</code>、<code>jpg</code>、<code>pdf</code>这些文件时，我们都会看到一大堆乱码，因为二进制文件包含很多无法显示和打印的字符，所以，如果要让记事本这样的文本处理软件能处理二进制数据，就需要一个二进制到字符串的转换方法。Base64是一种最常见的二进制编码方法。</p>
<p>Base64的原理很简单，首先，准备一个包含64个字符的数组：</p>
<pre><code>[&#39;A&#39;, &#39;B&#39;, &#39;C&#39;, ... &#39;a&#39;, &#39;b&#39;, &#39;c&#39;, ... &#39;0&#39;, &#39;1&#39;, ... &#39;+&#39;, &#39;/&#39;]
</code></pre><p>然后，对二进制数据进行处理，每3个字节一组，一共是<code>3x8=24</code>bit，划为4组，每组正好6个bit：</p>
<p><img src="http://www.liaoxuefeng.com/files/attachments/001399415038305edba53df7d784a7fa76c6b7f6526873b000" alt="base64-encode"></p>
<p>这样我们得到4个数字作为索引，然后查表，获得相应的4个字符，就是编码后的字符串。</p>
<p>所以，Base64编码会把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据，长度增加33%，好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。</p>
<p>如果要编码的二进制数据不是3的倍数，最后会剩下1个或2个字节怎么办？Base64用<code>\x00</code>字节在末尾补足后，再在编码的末尾加上1个或2个<code>=</code>号，表示补了多少字节，解码的时候，会自动去掉。</p>
<p>Python内置的<code>base64</code>可以直接进行base64的编解码：</p>
<pre><code>&gt;&gt;&gt; import base64
&gt;&gt;&gt; base64.b64encode(&#39;binary\x00string&#39;)
&#39;YmluYXJ5AHN0cmluZw==&#39;
&gt;&gt;&gt; base64.b64decode(&#39;YmluYXJ5AHN0cmluZw==&#39;)
&#39;binary\x00string&#39;
</code></pre><p>由于标准的Base64编码后可能出现字符<code>+</code>和<code>/</code>，在URL中就不能直接作为参数，所以又有一种&quot;url safe&quot;的base64编码，其实就是把字符<code>+</code>和<code>/</code>分别变成<code>-</code>和<code>_</code>：</p>
<pre><code>&gt;&gt;&gt; base64.b64encode(&#39;i\xb7\x1d\xfb\xef\xff&#39;)
&#39;abcd++//&#39;
&gt;&gt;&gt; base64.urlsafe_b64encode(&#39;i\xb7\x1d\xfb\xef\xff&#39;)
&#39;abcd--__&#39;
&gt;&gt;&gt; base64.urlsafe_b64decode(&#39;abcd--__&#39;)
&#39;i\xb7\x1d\xfb\xef\xff&#39;
</code></pre><p>还可以自己定义64个字符的排列顺序，这样就可以自定义Base64编码，不过，通常情况下完全没有必要。</p>
<p>Base64是一种通过查表的编码方法，不能用于加密，即使使用自定义的编码表也不行。</p>
<p>Base64适用于小段内容的编码，比如数字证书签名、Cookie的内容等。</p>
<p>由于<code>=</code>字符也可能出现在Base64编码中，但<code>=</code>用在URL、Cookie里面会造成歧义，所以，很多Base64编码后会把<code>=</code>去掉：</p>
<pre><code># 标准Base64:
&#39;abcd&#39; -&gt; &#39;YWJjZA==&#39;
# 自动去掉=:
&#39;abcd&#39; -&gt; &#39;YWJjZA&#39;
</code></pre><p>去掉<code>=</code>后怎么解码呢？因为Base64是把3个字节变为4个字节，所以，Base64编码的长度永远是4的倍数，因此，需要加上<code>=</code>把Base64字符串的长度变为4的倍数，就可以正常解码了。</p>
<p>请写一个能处理去掉<code>=</code>的base64解码函数：</p>
<pre><code>&gt;&gt;&gt; base64.b64decode(&#39;YWJjZA==&#39;)
&#39;abcd&#39;
&gt;&gt;&gt; base64.b64decode(&#39;YWJjZA&#39;)
Traceback (most recent call last):
  ...
TypeError: Incorrect padding
&gt;&gt;&gt; safe_b64decode(&#39;YWJjZA&#39;)
&#39;abcd&#39;
</code></pre><h3 id="-">小结</h3>
<p>Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法，常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据。</p>
</div>

                    <hr style="border-top-color:#ccc" />

                    